農(nóng)機(jī)GPS定位導(dǎo)航中，如何分析定位誤差
隨著智能科技的發(fā)展，在收割的農(nóng)機(jī)上也可以裝上GPS，運(yùn)用GPS定位系統(tǒng)運(yùn)用，可以提高收割農(nóng)作務(wù)的效率，農(nóng)機(jī)GPS定位過(guò)程中也避免不了會(huì)有一點(diǎn)誤差，需要運(yùn)用技術(shù)去分析，接下來(lái)看看農(nóng)機(jī)GPS定位導(dǎo)航中，如何分析定位誤差。
GPS定位不可避免地會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，主要有星歷誤差、衛(wèi)星時(shí)鐘誤差、電離層誤差、對(duì)流層誤差、多徑誤差和接收機(jī)誤差。在此基礎(chǔ)上，您將如何改進(jìn)？首先分析定位精度GPS定位誤差。
GPS視差技術(shù)與協(xié)同卡爾曼濾波算法
由于GPS存在一些技術(shù)誤差，我們需要幫助GPS消除部分這種誤差，尤其是衛(wèi)星時(shí)鐘誤差和傳輸誤差。目前微分技術(shù)主要分為四種：位置微分、偽微分、相位平滑偽微分、微博相位微分。為了提高動(dòng)態(tài)定位精度，我們使用 GPS 動(dòng)態(tài)過(guò)濾方法去除隨機(jī)誤差。協(xié)同卡爾曼濾波器分析技術(shù)通過(guò)顯著降低計(jì)算復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)好的濾波來(lái)減少不必要的錯(cuò)誤。
位置差法：知道基站的準(zhǔn)確位置和基站的動(dòng)態(tài)GPS位置，通過(guò)廣播鏈路將差值傳送給移動(dòng)臺(tái)，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)自己的解決方案進(jìn)行修正。
偽距離差：增加基站覆蓋范圍。其原理是基站在解析位置時(shí)，要得到到可見(jiàn)衛(wèi)星的距離，找出真實(shí)距離與誤差測(cè)量值之間的偏差，并將誤差傳遞給移動(dòng)臺(tái)。移動(dòng)臺(tái)計(jì)算并校正偽距以校正其位置估計(jì)。
相位平滑偽距差：利用載波相位比碼相位更準(zhǔn)確的測(cè)量來(lái)獲得無(wú)噪聲偽距測(cè)量。
載波相位差技術(shù)：主要基于單差、雙差和三差靜態(tài)載波相位的相對(duì)定位。
聯(lián)合卡爾曼濾波算法：在綜合導(dǎo)航定位系統(tǒng)中使用單個(gè)濾波器求解所有源的數(shù)據(jù)，不僅會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)方程負(fù)擔(dān)過(guò)重，還會(huì)增加計(jì)算復(fù)雜度，減慢實(shí)時(shí)響應(yīng)，影響性能。它還可能導(dǎo)致子系統(tǒng)故障。影響整個(gè)系統(tǒng)。因此，應(yīng)該使用協(xié)同卡爾曼濾波器來(lái)避免混沌現(xiàn)象和混沌狀態(tài)，計(jì)算遞歸迭代的穩(wěn)定點(diǎn)，糾正估計(jì)錯(cuò)誤。
在這個(gè)階段，GPS接收器輸出的信號(hào)在時(shí)間上是離散的，定位數(shù)據(jù)也隨之變化。當(dāng)前誤差和上一次誤差不是獨(dú)立的。為了預(yù)測(cè)和糾正錯(cuò)誤，需要建立 GPS 錯(cuò)誤模型。本文基于時(shí)間序列分析計(jì)算分析了卡爾曼濾波耦合導(dǎo)航的GPS定位誤差，描述了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，預(yù)測(cè)了GPS定位誤差的信號(hào)變化規(guī)律。
使用卡爾曼濾波器解析 GPS 靜態(tài)定位數(shù)據(jù)：獨(dú)立定位 GPS 使用卡爾曼濾波和小的二乘來(lái)不斷預(yù)測(cè)和糾正遞歸過(guò)程，以減少隨機(jī)誤差值。
在這個(gè)階段，靜態(tài)定位可以將所有待測(cè)點(diǎn)的位置和速度作為狀態(tài)變量，系統(tǒng)可以作為離散狀態(tài)方程的線性系統(tǒng)，形成新的矩陣方程，從而獲得位置信息。
雖然這種方法應(yīng)用廣泛且在實(shí)驗(yàn)中不是很準(zhǔn)確，但使用卡爾曼濾波器來(lái)求解 GPS。這種處理方法需要掌握動(dòng)態(tài)定位數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)知識(shí)。
使用卡爾曼濾波器解析 GPS 動(dòng)態(tài)定位數(shù)據(jù)。 GPS定位精度是錯(cuò)誤概率的一個(gè)特征。將基于時(shí)間序列分析的卡爾曼濾波器與GPS定位誤差相結(jié)合，可以提高農(nóng)機(jī)組合導(dǎo)航的定位精度。您可以通過(guò)將來(lái)自不同信息源的信號(hào)組合到卡爾曼濾波器中來(lái)提高導(dǎo)航精度。
在提取誤差的過(guò)程中，GPS卡爾曼濾波器對(duì)真實(shí)世界值的GPS原始位置數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾求解，比較的是原始GPS位置數(shù)據(jù)，使用了基于時(shí)間序列的誤差模型。為了預(yù)測(cè)值并積極地計(jì)算它們，我們需要減少誤差相關(guān)性并接近白噪聲。
在農(nóng)機(jī)GPS導(dǎo)航中，您可以為卡爾曼濾波選擇任何初始值。隨著濾波的繼續(xù)，使用卡爾曼濾波器將記錄的 GPS 定位數(shù)據(jù)與當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際位置值進(jìn)行比較。如果結(jié)果接近，我們證明基于時(shí)間序列的誤差模型可以更好地處理農(nóng)機(jī)GPS導(dǎo)航動(dòng)態(tài)定位。
GPS定位不可避免地會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，主要有星歷誤差、衛(wèi)星時(shí)鐘誤差、電離層誤差、對(duì)流層誤差、多徑誤差和接收機(jī)誤差。在此基礎(chǔ)上，您將如何改進(jìn)？首先分析定位精度GPS定位誤差。
GPS視差技術(shù)與協(xié)同卡爾曼濾波算法
由于GPS存在一些技術(shù)誤差，我們需要幫助GPS消除部分這種誤差，尤其是衛(wèi)星時(shí)鐘誤差和傳輸誤差。目前微分技術(shù)主要分為四種：位置微分、偽微分、相位平滑偽微分、微博相位微分。為了提高動(dòng)態(tài)定位精度，我們使用 GPS 動(dòng)態(tài)過(guò)濾方法去除隨機(jī)誤差。協(xié)同卡爾曼濾波器分析技術(shù)通過(guò)顯著降低計(jì)算復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)好的濾波來(lái)減少不必要的錯(cuò)誤。
位置差法：知道基站的準(zhǔn)確位置和基站的動(dòng)態(tài)GPS位置，通過(guò)廣播鏈路將差值傳送給移動(dòng)臺(tái)，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)自己的解決方案進(jìn)行修正。
偽距離差：增加基站覆蓋范圍。其原理是基站在解析位置時(shí)，要得到到可見(jiàn)衛(wèi)星的距離，找出真實(shí)距離與誤差測(cè)量值之間的偏差，并將誤差傳遞給移動(dòng)臺(tái)。移動(dòng)臺(tái)計(jì)算并校正偽距以校正其位置估計(jì)。
相位平滑偽距差：利用載波相位比碼相位更準(zhǔn)確的測(cè)量來(lái)獲得無(wú)噪聲偽距測(cè)量。
載波相位差技術(shù)：主要基于單差、雙差和三差靜態(tài)載波相位的相對(duì)定位。
聯(lián)合卡爾曼濾波算法：在綜合導(dǎo)航定位系統(tǒng)中使用單個(gè)濾波器求解所有源的數(shù)據(jù)，不僅會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)方程負(fù)擔(dān)過(guò)重，還會(huì)增加計(jì)算復(fù)雜度，減慢實(shí)時(shí)響應(yīng)，影響性能。它還可能導(dǎo)致子系統(tǒng)故障。影響整個(gè)系統(tǒng)。因此，應(yīng)該使用協(xié)同卡爾曼濾波器來(lái)避免混沌現(xiàn)象和混沌狀態(tài)，計(jì)算遞歸迭代的穩(wěn)定點(diǎn)，糾正估計(jì)錯(cuò)誤。
在這個(gè)階段，GPS接收器輸出的信號(hào)在時(shí)間上是離散的，定位數(shù)據(jù)也隨之變化。當(dāng)前誤差和上一次誤差不是獨(dú)立的。為了預(yù)測(cè)和糾正錯(cuò)誤，需要建立 GPS 錯(cuò)誤模型。本文基于時(shí)間序列分析計(jì)算分析了卡爾曼濾波耦合導(dǎo)航的GPS定位誤差，描述了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，預(yù)測(cè)了GPS定位誤差的信號(hào)變化規(guī)律。
使用卡爾曼濾波器解析 GPS 靜態(tài)定位數(shù)據(jù)：獨(dú)立定位 GPS 使用卡爾曼濾波和小的二乘來(lái)不斷預(yù)測(cè)和糾正遞歸過(guò)程，以減少隨機(jī)誤差值。
在這個(gè)階段，靜態(tài)定位可以將所有待測(cè)點(diǎn)的位置和速度作為狀態(tài)變量，系統(tǒng)可以作為離散狀態(tài)方程的線性系統(tǒng)，形成新的矩陣方程，從而獲得位置信息。
雖然這種方法應(yīng)用廣泛且在實(shí)驗(yàn)中不是很準(zhǔn)確，但使用卡爾曼濾波器來(lái)求解 GPS。這種處理方法需要掌握動(dòng)態(tài)定位數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)知識(shí)。
使用卡爾曼濾波器解析 GPS 動(dòng)態(tài)定位數(shù)據(jù)。 GPS定位精度是錯(cuò)誤概率的一個(gè)特征。將基于時(shí)間序列分析的卡爾曼濾波器與GPS定位誤差相結(jié)合，可以提高農(nóng)機(jī)組合導(dǎo)航的定位精度。您可以通過(guò)將來(lái)自不同信息源的信號(hào)組合到卡爾曼濾波器中來(lái)提高導(dǎo)航精度。
在提取誤差的過(guò)程中，GPS卡爾曼濾波器對(duì)真實(shí)世界值的GPS原始位置數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾求解，比較的是原始GPS位置數(shù)據(jù)，使用了基于時(shí)間序列的誤差模型。為了預(yù)測(cè)值并積極地計(jì)算它們，我們需要減少誤差相關(guān)性并接近白噪聲。
在農(nóng)機(jī)GPS導(dǎo)航中，您可以為卡爾曼濾波選擇任何初始值。隨著濾波的繼續(xù)，使用卡爾曼濾波器將記錄的 GPS 定位數(shù)據(jù)與當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)際位置值進(jìn)行比較。如果結(jié)果接近，我們證明基于時(shí)間序列的誤差模型可以更好地處理農(nóng)機(jī)GPS導(dǎo)航動(dòng)態(tài)定位。
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